先进压水堆燃料组件计算不确定性分析

采用广义微扰理论,研究核数据不确定性对先进压水堆AP1000燃料组件宏观截面参数计算不确定性的贡献与影响机理。通过比较、分析不同因素对组件参数计算不确定性的贡献,给出组件宏观截面参数相关系数矩阵;采用敏感性分析方法及分步比较的思路研究在不同堆芯运行状态下核数据对AP1000燃料组件宏观参数计算不确定性贡献的机理。研究结果表明:核数据自身不确定性通过组件输运计算最终传递给宏观截面参数的不确定性是基本恒定的。其中,~(235)U平均裂变中子数反应、~(238)U辐射俘获反应、~(238)U共振非弹性散射反应及~1H共振弹性散射反应对组件宏观截面参数计算不确定性贡献尤为突出。同时,温度升高导致组件kinf及宏观截面参数计算不确定性增加;燃料富集度降低及可燃毒物的存在均使组件kinf计算不确定性增加;组件快群截面计算不确定性远大于热群截面计算不确定性。其中~(238)U辐射俘获反应、共振非弹性散射反应等截面信息应重点关注并且需要进一步评价和改进。     

用蒙特卡罗方法计算大体积载钆液体闪烁探测器的效率

用蒙特卡罗方法模拟中子在大体积载钆液体闪烁体的俘获和探测过程,得出中子俘获几率和探测效率随中子能量的变化。在跟踪俘获γ射线过程中,对钆的多级联γ发射的计算作了改进。在计算中子的热群截面时,考虑了液体的原子的热扰动,利用苯的声子谱算出热群中子的射散炬阵元。最后对计算效率与实验测定作了比较。     

钆携带剂用于中子俘获治疗的现状及进展北大核心CSCD

钆中子俘获治疗(gadolinium neutron capture therapy,GdNCT)是一种基于热中子与钆(gadolinium,Gd)之间的俘获反应对肿瘤细胞产生损伤的新疗法。钆中子俘获治疗的优势在于,钆在所有自然元素中具有最高的热中子俘获截面;含钆造影剂广泛应用于核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)。为了提高GdNCT的治疗效果,已经有多种方法对钆携带剂进行改进。本文阐述了钆中子俘获治疗的原理,总结了提高钆携带剂在中子俘获治疗过程中治疗效果的多种策略,为将来GdNCT的临床应用提供新的思路。     

载钆液闪的(n,γ)分辨性能及中子俘获时间分布

本文进行了多种配比和成分载Gd量为0.5%的载钆液闪溶液研制和载钆液闪探测器制作,并进行了中子与伽玛分辨性能测试,通过实验得到在萘质量含量为7.5%时,可得到较好的中子与伽玛的分辨性能,优化了载钆液闪成分;利用252Cf裂变电离室的裂变碎片信号作为开门信号,以载钆液闪探测器的阳极信号作为关门信号,通过符合测量的方法得到了252Cf裂变中子在载Gd量为0.5%的φ13 cm×30 cm载钆液闪探测器中的中子俘获时间分布。结果表明,中子俘获时间主要集中在约30us以内,中子俘获平均时间为11us。     

基于CMS程序包的环形燃料堆芯物理计算分析

为研究在大型商用压水堆中采用环形燃料元件的可能性,需分析环形燃料的堆芯物理性能。本文研究了CASMO5程序计算环形燃料组件物理参数出现偏差的原因及其处理方法,分析了4组环形燃料先导组件加入秦山二期核电站平衡循环堆芯之后的堆芯物理参数。计算结果表明,装载的环形燃料先导组件对堆芯物理性能影响较小,基于CMS程序包开展环形燃料堆芯物理性能分析计算是可行的。     

压水堆控制棒价值误差分析

压水堆启动物理试验时,控制棒价值是比较容易超限的一个参数.本文系统分析了影响控制棒价值计算值与测量值偏差的主要因素以及各因素的影响特点、大小,并给出了部分实例分析,以期降低控制棒价值的误差,减少因控制棒价值超差对启动物理试验带来的不利影响,并在控制棒价值超差原因分析时提供帮助.分析表明,为降低控制棒价值误差,需要建立精确、合理的反射层模型,尽可能采用燃料组件的制造参数,控制棒的计算方法要考虑试验方法与工况;将注量率图试验结果、硼浓度和其他堆芯参数与控制棒价值误差分布特点相结合,进行原因查找.     

直径30 cm的等高圆柱形载钆液闪探测性能

载钆液闪探测器是高能物理及核物理实验中重要的粒子探测工具。通过研制得到了一台大体积的直径为30 cm等高圆柱形载钆液闪探测器,载钆液闪溶液的载钆量为0.5%wt;利用252Cf中子源进行了中子与γ分辨性能实验测试,结果表明,直径30 cm等高圆柱形载钆液闪的中子与γ分辨性能较差;利用飞行时间技术通过符合测量的方法,分别测量了中子与伽马分辨谱中的中子与γ信号的时间分布,两者峰位之间的时间差为2 ns;利用252Cf裂变电离室的裂变碎片信号作为开门信号,通过符合测量的方法,获得了直径30 cm等高圆柱形载钆液闪的中子俘获时间分布实验数据,中子俘获平均时间为11μs。对于较大体积条件下,载钆液闪的中子与γ分辨性能较差的物理现象,通过实验给出了合理解释和分析。     

热中子俘获瞬发γ射线强度计算

简要介绍了热中子俘获发γ射线强度的计算方法,并以实例进行说明,还给出了有关物理自洽检验的方法及其讨论。     

先进中子学栅格计算程序KYLIN-Ⅱ共振计算基准验证

针对先进栅格计算程序KYLIN-Ⅱ的共振计算模块，开展了多个基准题数值验证，包括单栅元、IAEA板型燃料组件、钍基组件、多层套管型燃料组件、带可燃毒物的燃料栅格、带中心大水腔的超临界水堆燃料栅格、AFA3G含钆燃料组件基准题。验证结果表明，本文的共振计算模块适用于棒栅元方型组件、板型燃料组件、六角形组件等几何结构较复杂的问题，同时可以正确计算含有铀、钍、毒物等复杂材料的共振问题，满足未来工程使用的需求。      

基于Monte Carlo方法的压水堆相关组件内热源计算与分析

堆芯中核燃料发生裂变时,伴随产生极强的中子及γ辐射,这些辐射在燃料组件中发生能量沉积,产生热应力、辐照损伤等诸多影响反应堆安全运行的因素.尤其对于新型含钆可燃毒物棒组件,国内对此方面的研究需要进一步开展.采用三维蒙特卡罗输运计算程序MCNP和基于ENDF/B的连续截面数据库,对压水堆18个月长、短周期装料方式的堆芯相关组件内热源的释热率分布进行详细计算,计算得出控制棒、阻力塞棒和新型含钆可燃毒物棒释热率精确计算值,并对不同版本数据库中部分关键核素截面对计算结果的影响进行比较分析,为核反应堆堆芯设计提供参考.